農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在檔案管理中的應(yīng)用

魏國紅

摘 要：隨著農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)提高農(nóng)業(yè)檔案管理水平成為重要課題。本文在分析農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)檔案管理發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)框架下的農(nóng)業(yè)檔案管理體系，并詳細闡述了大數(shù)據(jù)技術(shù)在檔案收集、存儲、檢索和應(yīng)用中的創(chuàng)新方法。此外，文章還構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)業(yè)檔案挖掘與利用策略，即通過知識挖掘、規(guī)律挖掘和趨勢挖掘，服務(wù)于科技創(chuàng)新、生產(chǎn)管理、市場營銷和社會服務(wù)。最后，通過典型案例分析驗證了方法的有效性，總結(jié)了大數(shù)據(jù)在提高檔案管理效率、豐富檔案內(nèi)容、挖掘檔案價值等方面的突出貢獻，并展望了未來發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)；農(nóng)業(yè)檔案管理；數(shù)據(jù)采集；檔案利用

引言

農(nóng)業(yè)檔案作為農(nóng)業(yè)科技的重要組成部分，對于保障農(nóng)業(yè)科技成果的有效利用和傳承至關(guān)重要。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)成為推動農(nóng)業(yè)科技水平和管理效率提升的關(guān)鍵因素。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、科研、教育等各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的大量、多樣、動態(tài)、價值密集的數(shù)據(jù)[1]。這些數(shù)據(jù)包括農(nóng)業(yè)生物信息、氣象信息、資源信息、環(huán)境信息、市場信息、政策信息、社會信息等多個方面。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的特點主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)量大、更新速度快、質(zhì)量優(yōu)、價值高等方面。當(dāng)前，國際上許多發(fā)達國家都將農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)作為農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的重要戰(zhàn)略，并取得了一系列成果。

農(nóng)業(yè)檔案管理是農(nóng)業(yè)科技管理的重要組成部分，對農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、生產(chǎn)管理、市場營銷和社會服務(wù)等方面都具有重要意義[2]。然而，農(nóng)業(yè)檔案管理面臨著一系列挑戰(zhàn)，包括收集難度大、整理效率低、保存條件差和利用程度低等問題。

1 研究綜述

1.1 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是新興的數(shù)據(jù)資源，國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界對其展開廣泛研究[3]

研究主要聚焦于以下方面：首先，對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的概念和特征進行了探討，一致認為在農(nóng)業(yè)各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的海量、多樣、動態(tài)、價值密集的數(shù)據(jù)，具有量大、速快、質(zhì)優(yōu)、值高等特點。其次，對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的技術(shù)和方法進行了研究，包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)遙感、農(nóng)業(yè)云計算、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析、農(nóng)業(yè)人工智能等多種技術(shù)和方法。最后，研究聚焦于農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和價值，涉及農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、農(nóng)業(yè)市場營銷、農(nóng)業(yè)社會服務(wù)等方面。

1.2 農(nóng)業(yè)檔案管理作為農(nóng)業(yè)科技管理的關(guān)鍵內(nèi)容，目前存在一系列問題[4]

首先，農(nóng)業(yè)檔案管理的意識較為薄弱，表現(xiàn)在其地位和作用未得到充分認可，相關(guān)政策和制度未能有效實施執(zhí)行，投入和支持不足，人員隊伍配置不合理，管理文化和氛圍缺乏積極塑造與傳播。其次，農(nóng)業(yè)檔案管理水平不高，技術(shù)和方法更新改進不力，效率和質(zhì)量提升緩慢，功能和作用發(fā)揮不充分，創(chuàng)新和發(fā)展推動不力。最后，農(nóng)業(yè)檔案管理存在諸多具體問題，如檔案的收集難度大、整理效率低、保存條件差、利用程度低等，影響了檔案的安全、完整、有效、價值等方面，降低了農(nóng)業(yè)檔案管理的服務(wù)水平和影響力。

2 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在檔案管理中的應(yīng)用方法

2.1 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)框架下的農(nóng)業(yè)檔案管理體系

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)框架下的農(nóng)業(yè)檔案管理體系是指以農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)為核心，以農(nóng)業(yè)檔案管理為目標，以農(nóng)業(yè)檔案數(shù)據(jù)為對象，以農(nóng)業(yè)檔案服務(wù)為功能，以農(nóng)業(yè)檔案價值為導(dǎo)向，以農(nóng)業(yè)檔案創(chuàng)新為動力，以農(nóng)業(yè)檔案規(guī)范為保障，以農(nóng)業(yè)檔案共享為理念，以農(nóng)業(yè)檔案效益為評價的農(nóng)業(yè)檔案管理的整體架構(gòu)和運行機制。

2.2 利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行農(nóng)業(yè)檔案收集、存儲與檢索的方法

在農(nóng)業(yè)檔案的收集方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過溫濕度傳感器、GPS定位器和RFID標簽等實現(xiàn)了對生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備和物品的實時、動態(tài)、遠程收集[5]。遙感技術(shù)則利用衛(wèi)星、無人機和飛機等手段，全面、立體、高清地收集了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域、現(xiàn)場和設(shè)施的數(shù)據(jù)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)通過社交媒體、電子商務(wù)和在線教育等途徑實現(xiàn)了多方面的互動、協(xié)作、共享，提供了更廣泛的數(shù)據(jù)來源。

在農(nóng)業(yè)檔案的存儲方面，云計算技術(shù)通過公有云、私有云和混合云的組合，實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)檔案的遠程、虛擬、彈性的存儲，確保了靈活性和安全性。區(qū)塊鏈技術(shù)通過加密、分散和不可篡改的特性，保障了農(nóng)業(yè)檔案的安全性和數(shù)據(jù)的完整性。大數(shù)據(jù)安全技術(shù)則通過加密、認證和審計等手段，提供了對檔案的防護、備份和恢復(fù)的全面支持。

在農(nóng)業(yè)檔案的檢索方面，人工智能技術(shù)通過自然語言處理、語音識別和圖像識別等實現(xiàn)了更智能、便捷的檢索方式[6]。推薦系統(tǒng)技術(shù)通過協(xié)同過濾、內(nèi)容過濾和情境過濾等方式，提供了更符合用戶需求的個性化、智能化和動態(tài)化的檢索結(jié)果。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通過關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、聚類分析和分類分析等方法，挖掘了檔案數(shù)據(jù)中的有價值信息，提供了更深入的分析手段。

2.3 基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)業(yè)檔案挖掘與利用策略

首先，基于大數(shù)據(jù)分析的農(nóng)業(yè)檔案挖掘策略聚焦于知識挖掘。通過運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對農(nóng)業(yè)檔案進行分類、聚類、關(guān)聯(lián)和預(yù)測分析，提取出有價值的農(nóng)業(yè)知識。這為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新提供了理論、方法和模式的支持，有助于推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)化與改進。其次，規(guī)律挖掘成為關(guān)鍵的策略方向。利用統(tǒng)計分析、機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)檔案中隱藏的規(guī)律和模式。這有助于管理者更好地了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的分布、變化以及影響因素，從而實現(xiàn)精細化的生產(chǎn)管理和提高農(nóng)業(yè)效益。在趨勢挖掘方面，基于大數(shù)據(jù)分析的策略通過時間序列分析、回歸分析和預(yù)測分析等手段，揭示農(nóng)業(yè)檔案中的趨勢和變化。這為農(nóng)業(yè)決策者提供了預(yù)測、預(yù)警和預(yù)防的能力，使其能夠更靈活地應(yīng)對市場波動和自然災(zāi)害等風(fēng)險。

農(nóng)業(yè)檔案的利用策略分為科技創(chuàng)新、生產(chǎn)管理、市場營銷和社會服務(wù)四個方面?；诖髷?shù)據(jù)分析的科技創(chuàng)新利用旨在通過深度挖掘檔案中的知識、規(guī)律和趨勢，推動農(nóng)業(yè)科技的理論創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和戰(zhàn)略創(chuàng)新。生產(chǎn)管理利用策略注重將檔案的知識、規(guī)律和趨勢運用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)劃、過程管理和質(zhì)量管理，以提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。市場營銷利用策略通過分析檔案中的市場趨勢、規(guī)律和趨勢，實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品的差異化定位、細分和營銷策略的優(yōu)化，提高市場競爭力。社會服務(wù)利用策略通過挖掘檔案中的知識、規(guī)律和趨勢，為農(nóng)業(yè)社會提供教育、咨詢、培訓(xùn)、保障、扶持、激勵、發(fā)展和協(xié)調(diào)等多方面的服務(wù)，促進農(nóng)業(yè)社會的改善和發(fā)展。

3 實證研究：農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用案例與效果分析

3.1 大數(shù)據(jù)在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益中的應(yīng)用實例

首先，在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的應(yīng)用上，氣象數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)傳感器數(shù)據(jù)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量預(yù)測。通過分析氣象數(shù)據(jù)，農(nóng)民可以根據(jù)歷史氣象數(shù)據(jù)和農(nóng)作物生長模型，建立相關(guān)性模型，從而預(yù)測農(nóng)作物在特定氣象條件下的產(chǎn)量和質(zhì)量。同時，農(nóng)業(yè)傳感器數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測可以提前發(fā)現(xiàn)土壤濕度、光照等問題，為農(nóng)民提供實時的決策支持，提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。其次，在大數(shù)據(jù)對精準農(nóng)業(yè)的支持作用及效果評估上，大數(shù)據(jù)通過提供全面的數(shù)據(jù)支持、實現(xiàn)智能分析和精準控制，為精準農(nóng)業(yè)提供了關(guān)鍵支持。大數(shù)據(jù)整合多維度、多層次、多來源的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，為精準農(nóng)業(yè)提供全面數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行深入挖掘和分析，為精準農(nóng)業(yè)的決策、管理和優(yōu)化提供智能支持。同時，大數(shù)據(jù)利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的實時監(jiān)測和遠程控制，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化、智能化和精細化。最后，在效果評估上，農(nóng)業(yè)資源利用效率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是重要的評價指標。大數(shù)據(jù)技術(shù)通過精確測量和分析農(nóng)業(yè)資源的投入和產(chǎn)出，評估農(nóng)業(yè)資源的利用效率。同時，大數(shù)據(jù)技術(shù)通過精確核算和分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本和收入，評估農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。另外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以監(jiān)測和分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響，評估農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

典型的應(yīng)用案例包括江蘇省智慧農(nóng)業(yè)示范園區(qū)[7]、山東省精準農(nóng)業(yè)云平臺[8]、小湯山國家精準農(nóng)業(yè)研究示范基地[9]等。這些案例通過大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，取得了顯著的效果，包括提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和品質(zhì)，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本和風(fēng)險，促進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的綠色發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

3.2 大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)資源分配優(yōu)化中的應(yīng)用案例

首先，通過數(shù)據(jù)采集與分析，大數(shù)據(jù)技術(shù)收集并分析土壤、氣候、作物、病蟲害、市場等多維度數(shù)據(jù)，形成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全景圖，為科學(xué)的農(nóng)業(yè)資源分配提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和決策支持。例如，土壤數(shù)據(jù)分析決定適合種植的作物品種和施肥量，而市場數(shù)據(jù)的分析則調(diào)整農(nóng)產(chǎn)品的種植結(jié)構(gòu)和銷售策略。其次，大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)了資源的數(shù)字化管理，提高了農(nóng)業(yè)資源的利用效率和節(jié)約程度。通過建立數(shù)字化檔案，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的動態(tài)監(jiān)測和追溯，提高了農(nóng)業(yè)資源的可視化和透明化。數(shù)字化交易平臺的建立促進了農(nóng)業(yè)資源的在線交易和共享，提高了農(nóng)業(yè)資源的流動性和利用率。數(shù)字化服務(wù)平臺則實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)資源的智能化服務(wù)和優(yōu)化，提高了農(nóng)業(yè)資源的質(zhì)量和效益。最后，大數(shù)據(jù)技術(shù)促進創(chuàng)新與升級，提高農(nóng)業(yè)資源的附加值和競爭力。在科研和技術(shù)創(chuàng)新方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)培育了新品種、新技術(shù)、新模式，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技含量和創(chuàng)新能力。通過品牌和文化建設(shè)，大數(shù)據(jù)技術(shù)打造了特色農(nóng)產(chǎn)品、特色農(nóng)業(yè)、特色鄉(xiāng)村，提高了農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的品牌價值和文化內(nèi)涵。教育和培訓(xùn)方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)培養(yǎng)了新型農(nóng)民、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體、新型農(nóng)業(yè)服務(wù)機構(gòu)，提高了農(nóng)業(yè)人才的素質(zhì)和能力。

在浙江省智慧農(nóng)業(yè)云平臺項目[10]中，大數(shù)據(jù)技術(shù)集成了數(shù)據(jù)采集、數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)控農(nóng)業(yè)機械等技術(shù)，提高了浙江省茶葉產(chǎn)業(yè)的精準化和智能化水平。通過智能蟲情測報燈、小型氣象站、孢子捕捉儀等智能裝備，實現(xiàn)了自動采集田間蟲情、苗情、墑情、災(zāi)情數(shù)據(jù)，為大面積病蟲防治提供了更為精準的病蟲信息服務(wù)，推動了綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

浙江省“浙農(nóng)碼”項目利用二維碼、NFC、RFID等技術(shù)為全省涉農(nóng)領(lǐng)域建立了統(tǒng)一的數(shù)字身份[11]。大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源分配中通過建立大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全景圖，為農(nóng)業(yè)資源分配提供了科學(xué)依據(jù)和決策支持。數(shù)字化交易平臺的建立實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)資源的在線交易和共享，提高了農(nóng)業(yè)資源的流動性和利用率。

在重慶市種子站病蟲害監(jiān)測預(yù)警項目[12]中，大數(shù)據(jù)技術(shù)通過物聯(lián)網(wǎng)、無線通訊、人工智能等技術(shù)，自動匯集田間監(jiān)測點的病蟲監(jiān)測數(shù)據(jù)，為病蟲防控提供預(yù)警信息。通過自主研發(fā)的智能蟲情測報燈，實現(xiàn)了病蟲害狀態(tài)的實時展示、趨勢線上分析、蟲情自動預(yù)警等功能，保障了茶葉品質(zhì)及生態(tài)環(huán)境安全，實現(xiàn)了綠色高質(zhì)量發(fā)展。

4 結(jié)果討論

大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)檔案管理中的應(yīng)用展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢和潛力。首先，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理方式提高了農(nóng)業(yè)檔案整體的管理效率，為決策、科研、教育和服務(wù)提供了全面信息支持。其次，大數(shù)據(jù)的引入使農(nóng)業(yè)檔案內(nèi)容更加豐富多樣，形成了立體動態(tài)的檔案體系，更真實地反映了農(nóng)業(yè)的全貌和變化。通過挖掘檔案中的知識、規(guī)律、模式，大數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和創(chuàng)新提供了科學(xué)的依據(jù)和指導(dǎo)。最后，大數(shù)據(jù)促進了檔案的共享和開放，建立了跨部門、跨地區(qū)、跨領(lǐng)域的共享平臺和服務(wù)機制。

然而，大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)檔案管理中也面臨著一系列問題。其中最為突出的是數(shù)據(jù)質(zhì)量和安全問題，需要通過加強采集、清洗、校驗、加密等措施來保證數(shù)據(jù)的準確性和安全性。同時，標準和規(guī)范、數(shù)據(jù)共享和協(xié)同、數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用等方面的挑戰(zhàn)也需進一步解決，包括標準的制定與遵守、機制的建設(shè)、技術(shù)的研究等。

大數(shù)據(jù)對農(nóng)業(yè)檔案管理水平的提升具體體現(xiàn)在管理效率和服務(wù)質(zhì)量的提高、檔案內(nèi)容的豐富多樣、知識挖掘與指導(dǎo)的實現(xiàn)以及檔案共享和開放機制的建立。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的管理方式簡化了流程，優(yōu)化了服務(wù)，使信息的獲取更為便捷高效。多元化、立體化、動態(tài)化的檔案體系則更真實地反映了農(nóng)業(yè)的全貌和變化。通過大數(shù)據(jù)的技術(shù)手段，農(nóng)業(yè)檔案中蘊藏的知識得以挖掘，為農(nóng)業(yè)各個領(lǐng)域提供科學(xué)依據(jù)。共享平臺和服務(wù)機制的建立促進了信息的跨界交流與合作。

未來農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢將更加智能化、安全化、深度化和廣泛化。智能化的數(shù)據(jù)采集技術(shù)將實現(xiàn)全方位、實時、高精度的數(shù)據(jù)獲取。安全化和云化的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)將確保數(shù)據(jù)的安全、可靠、高效、低成本。深度化和智能化的數(shù)據(jù)分析技術(shù)將實現(xiàn)對檔案的深入、細致、多維、動態(tài)的分析。廣泛化和個性化的數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)將為不同需求提供定制化的解決方案，推動農(nóng)業(yè)檔案管理實現(xiàn)更高水平的現(xiàn)代化和智能化。

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（作者單位：山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院）